Alternativa D
O problema solicita o cálculo do volume de um sólido de revolução. Para resolver, utilizamos a fórmula fornecida no enunciado, substituindo a função e os limites de integração.
A função dada é f(x) = \sqrt{x}. O intervalo de integração é de a = 0 até b = 4.
A fórmula para o volume é:
V = \pi \int_{a}^{b} [f(x)]^2 dx
Passo a passo do cálculo
- Elevar a função ao quadrado:
Como f(x) = \sqrt{x}, então:
[f(x)]^2 = (\sqrt{x})^2 = x - Montar a integral definida:
Substituindo na fórmula com os limites $0$ e $4$:
V = \pi \int_{0}^{4} x \, dx - Calcular a primitiva (antiderivada):
A integral de x é \frac{x^2}{2}. Aplicamos o teorema fundamental do cálculo (depois menos antes):
V = \pi \left[ \frac{x^2}{2} \right]_{0}^{4} - Aplicar os limites de integração:
Substituímos x = 4 e x = 0:
V = \pi \left( \frac{4^2}{2} - \frac{0^2}{2} \right)
V = \pi \left( \frac{16}{2} - 0 \right)
V = \pi (8)
V = 8\pi
Conclusão
O resultado final é $8\pi$, o que corresponde à Alternativa D.